ES2295777T3 - Resorte de gas con patron de funcionamiento de aminoracion variable. - Google Patents
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Abstract
Resorte de gas, en concreto del tipo usado en prensas para formar chapas, que comprende: - una cubierta hueca (1), de preferencia cilíndrica, con dos bases paralelas opuestas (20, 21), en las que una primera base (21) está provista de un orificio (23), - un pistón (2) adaptado para deslizarse por el interior de dicha cubierta hueca, formando dicha primera base (21) un elemento de soporte que impide que dicho pistón se salga de dicha cubierta hueca, - un vástago (4) asegurado de manera rígida por uno de sus extremos en una parte central de dicho pistón y que atraviesa dicho orificio (23) de dicha primera base (21), - una primera cámara de volumen variable (6) y una segunda cámara de volumen variable (7) provistas dentro de dicho cilindro y separadas entre sí mediante dicho pistón, - estando dicha primera cámara de volumen variable (6) delimitada por una cara de dicho pistón y partes de la superficie interna de dicha cubierta hueca (1) que no contiene dicho vástago, - un medio adaptado para permitir que circule un caudal de gas ajustable de manera selectiva en ambas direcciones, hacia y desde las dos cámara mencionadas, - un elemento alargado (11, 11A, 11B, 11C) dispuesto en la segunda base (20) de dicha cubierta hueca y que se proyecta hacia dentro, hacia en interior de dicha primera cámara (6), - una abertura (10) provista para extenderse a través del pistón (2) y adaptada para permitir que una parte de dicho elemento alargado (11) se mueva y acomode en ella, y - conductos (13) adaptados para permitir que circule gas desde dicha abertura (10) al interior de dicha segunda cámara (7), o viceversa, caracterizado porque entre la pared interna de dicha cubierta hueca (1) y la pared cilíndrica externa de dicho pistón se proporciona una junta de estanqueidad unidireccional orientada para impedir el paso de gas desde dicha segunda cámara de volumen variable (7) al interior de dicha primera cámara de volumen variable (6).
Description
Resorte de gas con patrón de funcionamiento de
aminoración variable.
La presente invención se refiere a un resorte de
gas diseñado y provisto de características concretas, de manera que
sea particularmente adecuado para usarlo con prensas de plegar
chapas.
En concreto, la presente invención se refiere a
un tipo de resortes de gas, en los que el funcionamiento durante la
carrera de vuelta del pistón es sustancialmente variable de un modo
preajustable, es decir de acuerdo con un patrón preajustable.
La presente invención está destinada a
constituir sustancialmente una mejora con respecto al resorte de gas
incluido en la publicación EP 1.186.975 A2, a la que se tiene que
hacer por tanto referencia en lo que se refiere al contexto
técnico, es decir los antecedentes; y en lo que concierne al
análisis del estado de la técnica, tal análisis y referencias al
estado de la técnica se pueden omitir aquí por razones de
brevedad.
Los resortes de gas para las aplicaciones del
tipo indicado también se describen en la publicación 1.074.759, que
se ha citado como documento de prioridad a la mencionada EP
1.186.975 A2.
En el estado de la técnica se sabe bien que los
resortes de gas de este tipo comparten, desde el punto de vista
funcional y de fabricación, dos inconvenientes importantes, el
primero se refiere al hecho de que, durante la carrera de vuelta o
hacia atrás del pistón, el desplazamiento aminorado del mismo
pistón, que por otro lado es una característica deseada que en
realidad se consigue en las invenciones que se han descrito en los
documentos EP anteriores, crea a la larga una prolongación
inevitable del posible ciclo de utilización del resorte y, como
resultado, limita de algún modo la productividad general que se
puede conseguir del equipo en el que está instalado el citado
resorte. De hecho, debe recordarse aquí que la razón real por la que
se reduce de manera intencionada la marcha de la carrera de vuelta
del pistón es para impedir el choque violento de retroceso del
vástago de pistón en la fase final de la carrera de vuelta, cuando
la presión o fuerza que el resorte puede amortiguar ya no actúa
sobre dicho vástago. En algunas aplicaciones típicas, sería por
tanto suficiente si la reducción de velocidad de dicha carrera de
vuelta o hacia atrás se produjera únicamente en el periodo de
tiempo muy corto que precede al final de la carrera de vuelta
del
pistón.
pistón.
Sin embargo, hasta hoy este inconveniente se ha
resuelto reduciendo la velocidad de desplazamiento hacia atrás del
pistón durante su carrera de vuelta.
Esto naturalmente no deja de crear una
prolongación no deseada del tiempo que utiliza el pistón para
realizar su carrera de vuelta completa, ya que tiene que cubrir a
una velocidad también reducida esa parte de su carrera de vuelta,
que por el contrario podría hacerse a una mayor velocidad sin ningún
problema en absoluto, siempre que el pistón se frenase después
correctamente, es decir se redujese su marcha, en la fase que
precede inmediatamente al final de su carrera de vuelta.
El segundo de los inconvenientes mencionados se
refiere a los costes de fabricación de estos resortes. De hecho, la
provisión de una válvula de retención, aunque de diseño
simplificado, genera complicaciones y costes de fabricación que
cada vez son menos aceptables en un ambiente de fabricación muy
competitivo.
Además, tal válvula de retención tiene una
inercia, en la fase de transición de un estado a otro, que, cuando
funciona a velocidades de producción altas, puede provocar efectos
secundarios no deseados, además de constituir una restricción que
limita la posibilidad de conseguir una mayor productividad, es
decir, un mayor coeficiente de producción.
En la DE 10024499B4, se revela un resorte de gas
que muestra que durante la carrera de compresión, la fuerza de
reacción que actúa sobre el pistón también depende de la propia
posición del pistón en el cuerpo del cilindro.
Sin embargo, durante la carrera de vuelta, el
movimiento del pistón no se controla ni se reduce su marcha
completamente, lo que crea un inconveniente típico conocido bien por
aquellos versados en la materia.
Sería por tanto deseable, y es en realidad un
objetivo principal de la presente invención, proporcionar una
solución para crear resortes de gas que comprendan un pistón de
trabajo y un cilindro adaptado para recibir por deslizamiento y
acomodar dicho pistón de trabajo, que opere de modo que se reduzca
en realidad la velocidad de desplazamiento hacia atrás del pistón
de trabajo únicamente en la fase final de su carrera de vuelta,
desplazándose a velocidad normal durante la parte anterior de la
misma carrera de vuelta.
Dentro de este objetivo general, un propósito de
la presente invención es proporcionar resortes de gas que puedan
producirse para funcionar sin las limitaciones que derivan de la
provisión de una válvula de retención, que tengan un coste correcto
y que sean de tamaño muy compacto y, al mismo tiempo, tengan una
construcción simple, asegurando así un funcionamiento prolongado
muy fiable.
Estos objetivos, junto con otras características
de la presente invención, se consiguen en un resorte de gas hecho y
que funciona como se explica en las reivindicaciones en anexo.
En cualquier caso, las características y
ventajas de la presente invención se entienden más fácilmente y con
más claridad en la descripción que se da a continuación, a modo de
ejemplo no limitativo y con referencia a los dibujos que se
acompañan, en los que:
La figura 1, es una vista esquemática simbólica
de la sección media por el eje de simetría de un resorte de gas
según el estado de la técnica.
La figura 2, es una vista simbólica
correspondiente de la sección media por el eje de simetría de un
resorte de gas según una primera realización de la presente
invención.
La figura 3, es una vista en sección del pistón
del resorte de gas que se ilustra en la figura 2.
Las figuras 4 y 5, son vistas del resorte de gas
que se ilustra en la figura 2 en dos de sus diferentes fases de
funcionamiento, respectivamente.
La figura 6, es una vista en sección de tres
realizaciones diferentes de un dispositivo de control para controlar
el funcionamiento de un resorte de gas según la presente
invención.
Las figuras 7 a 15 son vistas en sección de un
resorte de gas con una realización diferente específica de un
dispositivo de control correspondiente, en cinco de sus fases de
funcionamiento correspondientes.
La figura 12 es una vista en sección por el eje
de simetría de un resorte de gas con una realización diferente
del dispositivo de control correspondiente.
Las figuras 13 y 14 son vistas en sección a
mayor escala de una parte del pistón que se ilustra en la figura
12.
Las figuras 15A y 15B son vistas simplificadas
simbólicas de una característica de la estructura de la presente
invención, en dos de sus realizaciones correspondientes.
Con referencia a la figura 1, se puede apreciar
que un resorte de gas según el estado de la técnica comprende
básicamente:
- -
- un cilindro hueco 1, provisto de dos bases 20 y 21,
- -
- un pistón 2 acomodado dentro de dicho cilindro hueco 1 y adaptado para deslizarse firmemente con respecto a sus paredes internas,
- -
- una espiga o vástago 4 firmemente conectado con dicho pistón 2 en un lado del mismo y adaptado para desplazarse alternativamente hacia dentro o hacia fuera en correspondencia con dicho cilindro hueco 1 compatible con el desplazamiento de dicho pistón 2, en donde dicho vástago 4 sale de dicho cilindro hueco atravesando una abertura adecuada 23 de la base 21 de dicho cilindro hueco 1;
- -
- una primera cámara 6 dispuesta dentro de dicho cilindro hueco y delimitada por dicho pistón y otras paredes internas de dicho cilindro hueco, y situada en el lado opuesto de dicho vástago 4 con respecto a dicho pistón;
- -
- una segunda cámara 7 dispuesta dentro de dicho cilindro hueco y delimitada por dicho pistón y otras paredes internas de dicho cilindro hueco, y que no contiene dicho vástago; en la práctica, las dos cámaras mencionadas 6 y 7 usan sustancialmente todo el volumen interno de dicho cilindro hueco que queda después de restar el volumen usado, es decir ocupado por el pistón y el vástago correspondiente.
También se puede apreciar fácilmente el hecho de
que mientras que la primera cámara 6 tiene un volumen que varía
únicamente en función de la carrera del pistón y el contorno de las
paredes internas del cilindro hueco, como se describe y explica con
más detalle después, la segunda cámara 7 tiene un volumen que varía
no solamente en función de la carrera del pistón y el contorno de
las paredes internas, sino que también se ve sometido naturalmente
a una reducción progresiva debido al volumen creciente que ocupa la
parte interna del vástago 4 ya que este último se inserta
gradualmente, es decir se mueve gradualmente hacia el interior de
dicho cilindro hueco 1.
Hasta ahora se ha descrito un resorte de gas de
tipo tradicional, bien conocido en el estado de la técnica. Según
la presente invención, tal resorte de gas se mejora mediante la
realización de la siguiente modificación:
- -
- con referencia en particular a la figura 2, en el cuerpo del pistón 2 se proporciona una abertura pasante 10 que permite que se comuniquen entre sí dichas cámaras de volumen variable 6 y 7. En concreto, dicha abertura pasante está situada en el centro del pistón y, en la sección del mismo contigua a la cámara 6. Esta abertura está provista de un estrechamiento 10A, que en cualquier caso asegura un conducto entre las dos cámaras mencionadas.
En el vástago 4 se proporciona también una
cavidad 4A conectada con dicho pistón, alineada sustancialmente con
dicha abertura pasante 10 del pistón 2 y unida al mismo sin ninguna
interrupción, de manera que dicha cavidad 4A y dicha abertura
pasante 10, junto con su estrechamiento 10A, forman prácticamente un
único volumen unitario provisto en el cuerpo del conjunto de
pistón/vástago, como se ilustra con más claridad en la figura
3.
El conducto entre la cavidad 4A y la cámara 7, y
por tanto entre las dos cámaras mencionadas 6 y 7, se asegura
proporcionando uno o más conductos 13 transversalmente a través del
cuerpo de dicho vástago 4 entre dicha cavidad 4A y la zona externa
(que corresponde a la segunda cámara 7); estos conductos 13 están
igualmente situados en posiciones de dicho vástago contiguas a
dicho pistón 2, como aparece más claro en las figuras.
En la base 20 de dicho cilindro se proporciona
un elemento cilíndrico alargado 11 que se proyecta hacia dentro, es
decir hacia en interior de dicha cámara 6 una longitud, es decir una
profundidad tal que su cabeza extrema 12 entra una distancia corta
en dicha abertura pasante 10, o al menos en dicho estrechamiento
10A, cuando el pistón 2 está en su punto muerto superior, como se
muestra mejor en la figura 4.
Además, dicha cavidad 4A tiene tal longitud
interna y tal diámetro interior que, cuando el pistón se introduce
completamente, como se muestra en la figura 5, dicho elemento
cilíndrico alargado 11 es completamente recibido en dicho volumen
formado por la cavidad 4A juntándose con dicha abertura pasante
10.
Finalmente, se deben tomar medidas para asegurar
que el diámetro interior de dicho elemento cilíndrico alargado 11
pueda moverse libremente hasta el interior de dicho estrechamiento
10A, atravesándolo sin ninguna interferencia de naturaleza
mecánica. Sin embargo, el acoplamiento de este elemento cilíndrico
alargado en dicho estrechamiento debe hacerse de manera que pueda
proporcionar un estrangulamiento por el que se pueda inhibir el
flujo de gas, es decir reducir su marcha cuando pase desde la
cámara 7 al interior de la cámara 6 durante la carrera de vuelta o
hacia atrás del pistón, retrasando así su desplazamiento.
En lo que se refiere a la forma y dimensiones
reales de este elemento alargado 11, éstas se describen con más
detalle después.
Dicho resorte de gas se completa además con un
medio provisto para permitir el paso libre de gas desde la cámara 7
al interior de la cámara 6 durante la carrera de ida del pistón.
Este medio, que se puede proporcionar normalmente en forma de una
válvula de retención simple, se ilustra simbólicamente en la figura
2 como un medio normal 14 dispuesto en alguna parte del pistón 2 y
conectado a ambas cámaras mencionadas 6 y 7.
La configuración real, dimensiones asociadas y
posición asignadas a las citadas partes, elementos y componentes
pueden incorporarse de diferentes maneras, pudiéndose seleccionar
cada una de manera específica y adecuada para obtener un resultado
dado de un modo óptimo.
A continuación se muestran algunos ejemplos de
las diferentes posibilidades de los resortes de gas de la presente
invención que se van a incluir con referencia en particular a la
realización y modo de funcionamiento del elemento cilíndrico
alargado mencionado, que se ilustra en la figura 6 en tres de sus
diferentes realizaciones 11A, 11B y 11C.
Con la primera realización citada 11A se ofrece
la posibilidad de producir un resorte de gas como el que se
representa, aunque de un modo simplificado, en las figuras 4 y 5. En
esta realización particular, la configuración y las dimensiones
asociadas de las diferentes partes componentes son así para permitir
a dicho elemento alargado 11A, que en este ejemplo puede adoptar la
forma de un cilindro, tener tal longitud que pueda moverse hasta el
interior del estrechamiento 10A de la siguiente manera:
- -
- cuando el vástago se retira completamente y el pistón está en su punto muerto superior (mayor volumen de la cámara 6), la cabeza extrema 12 de dicho elemento alargado todavía está insertada en dicho estrechamiento 10A; y el efecto resultante es que, durante el retorno o carrera de vuelta del pistón, el gas que se encuentra en el interior de la cámara 6 es expulsado de la misma y transferido a la cámara 7 atravesando el estrangulamiento que ha creado el estrechamiento 10A, obstruido parcialmente por la cabeza 12 del elemento alargado 11A, con lo cual dicho flujo de gas queda inhibido, es decir reduce la marcha. El mismo gas circula después hasta la cámara 7 a través de dichos conductos 13 y, como resultado final, se reduce la marcha incluso durante el retorno o carrera de vuelta del pistón durante todo su desplazamiento.
En este punto debe apreciarse debidamente que el
elemento alargado 11A puede adoptar cualquier otra forma diferente
a la cilíndrica, siempre que este elemento alargado 11A tenga una
sección transversal constante por todos los planos que se extienden
de manera ortogonal en la dirección de desplazamiento del pistón,
mientras que dicho estrechamiento 10A se conforma naturalmente en
correspondencia por toda su sección transversal. Por tanto, dicho
elemento alargado 11A también puede adoptar forma de paralelepípedo,
prismática o cualquier otra forma similar.
Las figuras 15A y 15B son vistas en sección del
elemento alargado y del pistón por el plano Z-Z de
la figura 2, en el caso en el que dicho elemento alargado 11A tiene
forma de paralelepípedo 110, y en el caso en el que tiene forma de
cilindro, respectivamente. Con respecto a ello, se puede apreciar
fácilmente que dicho plano Z-Z es un plano que se
extiende ortogonalmente a la dirección de desplazamiento del pistón.
Por razones de mayor simplicidad, el pistón y el estrechamiento se
siguen indicando con los números 2 y 10A, respectivamente, en ambas
representaciones mencionadas, mientras que la línea que delimita un
bucle cerrado entre dicha abertura pasante 10 y el estrechamiento
asociado 10A (ver también figura 8A, que es prácticamente una vista
aumentada de la figura 8) se indica de manera convencional con el
número 40.
Para que dicho estrechamiento 10A pueda asegurar
un funcionamiento adecuado, debe tener una sección transversal
completamente similar al del elemento alargado, es decir debe tener
la misma forma, aunque con un tamaño ligeramente mayor para
proporcionar ese espacio libre G, considerado necesario para
permitir que estos dos elementos se deslicen uno con respecto a
otro sin ninguna interferencia, y al mismo tiempo asegurar el efecto
de "estrangulamiento" deseado.
En general, el resorte de gas hecho de este modo
no asegura en realidad ningún resultado diferente al obtenido con
los resortes de gas del estado de la técnica. Sin embargo, la mejora
se encuentra en este caso en el hecho de que dicho elemento
alargado 11 se une a la base 20 de manera móvil, con lo cual puede
retirarse de manera más conveniente y sustituirse de manera
igualmente conveniente por un elemento alargado diferente con
distintas características, para permitir que el resorte de gas
funcione según un patrón de funcionamiento diferente. Tal ventaja
práctica no la aseguran los resortes de gas del estado de la técnica
que normalmente están provistos de un estrangulador asegurado en
correspondencia con el pistón, o que forma parte integral del mismo
pistón o incluso de la cubierta externa, y por tanto no se puede
alterar o modificar.
Con referencia a las figuras 7 a 11, la parte de
cabeza de dicho elemento alargado 11B está formada por una parte
agrandada 15 que tiene un diámetro D un poco menor que el diámetro
D1 del estrechamiento correspondiente 10A, aunque un poco mayor que
el diámetro d de la parte de cuerpo central de dicho elemento
alargado (ver figura 8A).
Aquí, se debe apreciar también que incluso esta
parte alargada puede tener cualquier forma deseada o adecuada sea
cual sea, por ejemplo cilíndrica, prismática, esférica o forma
similar.
Las dos únicas condiciones que hay que cumplir
son las mismas que se han descrito en el EJEMPLO 1 con referencia a
la sección transversal del elemento alargado 11A, con la excepción
de que, en ese caso particular, sólo hay que aplicarlas a dicha
parte agrandada 15, es decir:
- -
- la proyección de dicha parte alargada por un plano que se extiende ortogonalmente a la dirección de desplazamiento del pistón debe corresponder a la sección transversal de dicho estrechamiento 10A en el mismo plano,
- -
- permitiendo al mismo tiempo, sin embargo, la provisión de ese espacio libre considerado necesario para permitir que estos dos elementos se deslicen uno con respecto al otro sin ninguna interferencia, y al mismo tiempo asegurar el efecto de "estrangulamiento" deseado.
El modo en el que funciona un resorte de gas del
tipo descrito es el siguiente: en el momento inicial (figura 7), el
vástago está completamente sacado, la segunda cámara 7 no tiene
prácticamente volumen y la válvula de retención 14 está cerrada. La
parte agrandada 15 del elemento alargado 11B está colocada en
correspondencia con el estrechamiento 10A, formando así un
estrangulamiento que obstruye casi completamente el orificio
correspondiente.
En una fase posterior de la carrera del pistón
(figura 8), el pistón se desplaza hasta el punto en el que se sitúa
a la misma altura que la parte de cuerpo central del elemento
alargado 11B; debido a que el diámetro d de esta parte de cuerpo
central de dicho elemento alargado es sensiblemente menor que el
diámetro D1 del estrechamiento 10A, el gas puede circular
libremente entre las dos cámaras 6 y 7, y queda comprimido hasta
que termina la carrera de compresión o carrera de ida del pistón,
como ocurre en los resortes de gas de tipo tradicional.
El proceso continúa después hacia la fase final
de la carrera de compresión del pistón (figura 9), en la que al
pistón se le hace descender hasta su punto muerto inferior; a partir
de ese momento, el pistón comienza su carrera de vuelta o de
retroceso.
De hecho, en la siguiente fase (figura 10), el
pistón empieza a desplazarse hacia atrás en su carrera de vuelta.
En esta fase, sin embargo, el pistón no frena, es decir no reduce la
marcha en su desplazamiento debido a la diferencia que existe entre
los diámetros d y D1. En cualquier caso, debe tenerse en cuenta que,
en esta fase, una alta velocidad de desplazamiento del pistón en su
carrera de vuelta no supone una desventaja en sí misma; muy al
contrario demuestra ser una ventaja, ya que permite acortar el
tiempo del ciclo de funcionamiento del resorte de gas.
Aún en la siguiente fase (figura 11), el pistón
regresa a su punto muerto superior, de manera que la parte
agrandada 15 recupera su posición a la altura del estrechamiento
10A; en esta fase, por tanto, se restablece el estrangulamiento
descrito y, como resultado, el pistón frena, es decir reduce la
marcha durante la última parte de su carrera hacia atrás o de
vuelta.
Obviamente, el grado exacto de tal efecto de
frenada o de reducción de la marcha y su duración dependen
directamente de una variedad de parámetros, incluidos
principalmente la anchura del estrangulamiento y el momento -en lo
que se refiere a la carrera de vuelta del pistón- en el que se
establece este estrangulamiento, y por tanto básicamente de las
dimensiones y la posición relativa de las diferentes partes
mecánicas implicadas.
Aquellos versados en la materia pueden
determinar obviamente estos parámetros y dimensiones de acuerdo con
las características y modo de funcionamiento requeridos.
Desde ese momento, los resortes de gas funcionan
como en el caso anterior, es decir con un desplazamiento aminorado
del pistón en la parte restante de su carrera de vuelta.
Se deben tener en cuenta en concreto las
siguientes ventajas:
- a)
- el resorte de gas tiene un pistón que recorre su carrera hacia atrás o de vuelta a una velocidad media alta, casi parecida a la velocidad de un resorte de gas tradicional, ya que el pistón no reduce realmente su marcha en gran parte de su carrera de vuelta,
- b)
- en cualquier circunstancia se obtiene un efecto de frenado deseado justo cuando se necesita, es decir inmediatamente antes del final de la carrera hacia atrás o de vuelta, ya que en esta subfase de dicha carrera, el pistón reduce la marcha debido al efecto de la siguiente estructura concreta y combinación de partes: elemento alargado/pistón/ estrechamiento/ parte agrandada 15, como se describe y ejemplifica en las figuras.
- c)
- una tercera ventaja importante de la realización descrita aparece casi automáticamente si se tiene únicamente en cuenta la válvula de retención; de hecho, la finalidad de tal válvula es permitir que circule gas libremente desde la cámara 6 a la cámara 7 durante la fase de compresión del resorte, impidiendo al mismo tiempo que se produzca dicha circulación durante la fase de retorno del mismo resorte, en concreto durante la parte final de dicha fase de retorno. Sin embargo, durante esta parte final de la carrera de vuelta del pistón, el estrangulamiento formado entre la parte agrandada 15 y el estrechamiento 10A inhibe automáticamente el flujo de gas, con lo cual la válvula de retención no es prácticamente útil durante esta subfase crítica.
Más que eso, esta válvula de retención no es
prácticamente útil ni siquiera durante la fase de compresión del
resorte ya que el hueco más grande formado entre el estrechamiento
10A, que tiene un diámetro D1, y la parte de cuerpo central del
elemento alargado 11, que tiene un diámetro d sensiblemente menor
que el diámetro D1, permite que empiece a circular gas libremente
entre las dos cámaras 6 y 7 poco después de que empiece la misma
carrera de compresión, actuando así como una válvula de retención en
estado "abierto".
El resultado final de todas estas circunstancias
es que, en algunas aplicaciones determinadas y en condiciones
particularmente favorables, dicha válvula de retención puede
suprimirse completamente, obteniéndose así beneficios claros y
obvios en lo que se refiere a los costes, a una estructura
simplificada y a una fiabilidad de todo el resorte.
En esta tercera realización, dicho elemento
cilíndrico alargado adopta la forma que se ilustra con 11C en la
figura 6 y la figura 12, en las que tiene una segunda parte
agrandada 17 situada en el extremo opuesto de dicho elemento
alargado 11C con respecto a dicha primera parte agrandada 15. Según
esta otra realización de la presente invención, se proporciona un
resorte de gas que -refiriéndonos de nuevo a las explicaciones que
ya se han mostrado en relación al ejemplo anterior- tiene como
característica una carrera de vuelta específica que incluye una
subfase intermedia que se realiza a una velocidad regular, es decir
no frenada, según el estado de la técnica, y las dos fases
extremas, es decir la inicial y la final, que se realizan por el
contrario a una velocidad aminorada. Esta situación aparece
ventajosa en todos aquellos casos en los que el patrón de conducta,
es decir el patrón de desplazamiento del pistón es convenientemente
controlado incluso durante la fase inicial de su carrera de vuelta.
Este puede ser por ejemplo el caso en el que se está formando una
chapa de un modo particularmente delicado, para impedir que se dañe
inmediatamente por una reacción inicial demasiado violenta de los
resortes de gas usados en el proceso.
En este ejemplo, también se aplican naturalmente
los mismos factores que se han descrito con referencia a la forma y
las dimensiones de dichas partes agrandadas 15 y 17 correspondientes
al estrechamiento respectivo 10A, que no se van a repetir aquí por
razones obvias de brevedad.
De nuevo, aquellos versados en la materia pueden
apreciar fácilmente que las ventajas obtenidas con las realizaciones
ejemplares descritas se pueden conseguir completamente también con
esta realización, de manera que no se van a explicar más aquí.
Además, la posibilidad de dar al elemento
alargado 11 cualquier contorno deseado de una variedad de los mismos
permite usar el resorte de gas tanto en aplicaciones generales como
específicas que pueden diferir incluso sustancialmente entre sí.
Como ejemplo general, aquí se puede citar el caso de un resorte de
gas en el que la carrera de vuelta del pistón no tiene que
frenarse, es decir no hay que reducir su marcha en la parte final,
como ha ocurrido hasta ahora, sino sólo en su parte inicial; en este
caso, seleccionando y usando un tipo de elemento alargado como el
que se indica con 11C en la figura 6, aunque sin la parte agrandada
superior 15 y, por tanto, provisto únicamente de la parte agrandada
inferior 17 (no se muestra en las figuras por razones de una mayor
claridad y simplicidad, debido a que es prácticamente idéntico al
elemento alargado 11C, sin su parte agrandada 15), que es todo lo
que se necesita para obtener el patrón de funcionamiento deseado.
Este es un caso concreto simplificado del ejemplo 3 que se ha
ilustrado y se puede apreciar más fácilmente que tal configuración
de elemento alargado hecho de este modo hace que se reduzca la
marcha de la carrera de vuelta del pistón únicamente durante su
fase inicial.
Con referencia ahora a las figuras 12, 13 y 14,
la presente invención tiene en cuenta una mejora concreta: de
hecho, cuando de todas formas hay que proporcionar un medio de
retención o antirretorno entre las dos cámaras mencionadas 6 y 7
para asegurar un flujo de gas sólo en una única dirección, la
válvula de retención usada de manera tradicional dispuesta a través
del pistón se sustituye de manera conveniente por una junta estanca
elástica unidireccional en forma de anillo 19 colocado entre la
pared exterior del pistón y la pared interior de la cubierta
cilíndrica del resorte de gas; esta junta estanca se inserta en una
ranura anular 16 que se extiende completamente alrededor de la
pared exterior del pistón y se conforma de manera que presente un
saliente o labio flexible 18 que sobresalga de dicha ranura 16 con
una inclinación precisa, aunque radialmente hacia la misma, de
manera que la parte exterior de dicha junta estanca 19 aparece en
forma de cono truncado con su eje coincidiendo con el eje del
resorte de gas.
La inclinación de dicho labio flexible 18 es tal
que el cono truncado citado tiene su vértice V en el eje del
resorte de gas, en el lado de dicha cámara 6, y su base en el lado
de dicha cámara 7. Por otro lado, aquí ya no es necesario explicar
la descripción demasiado complicada de la geometría de esta junta
estanca 19, ya que las ilustraciones de las figuras se explican por
sí mismas.
Por tanto, los versados en la materia entenderán
el mecanismo de funcionamiento de esta junta estanca: de hecho,
durante la fase de compresión del resorte de gas, el gas comprime
dicho labio flexible 18 desde la cámara 6, haciendo que se pliegue
contra el mismo pistón (figura 14) y despejando un conducto 19A
entre el pistón y la pared cilíndrica interna de la cubierta, a
través de la cual es forzado después el gas para que circule desde
la cámara 6 al interior de la cámara 7.
Por el contrario, durante la carrera de vuelta
del pistón (figura 13), la presión que ejerce el gas que circula
desde el cámara 7 tiende de manera similar a hacer que dicho labio
flexible se pliegue en una dirección constante; sin embargo, cuando
el labio 18 se pliega de este modo, asciende, hasta el punto que se
indica con 30, contra la pared interior de la cavidad cilíndrica de
la cubierta, haciéndose así que pare en esa posición. Esto
naturalmente hace que dicho espacio libre o conducto 19 se cierre
y, como resultado, es imposible que el gas circule desde la cámara
7 al interior de la cámara 6. Por otro lado, la simplicidad
inherente de la solución propuesta no necesita ninguna otra
explicación.
Además, la viabilidad de esta solución se
asegura con juntas estancas de este tipo que se pueden adquirir
fácilmente en el mercado.
Otra mejora ventajosa se puede obtener
fácilmente aplicando dicho elemento alargado 11A, 11B, 11C no de un
modo estable y fijo, sino de manera móvil en el fondo de la base 20,
o de preferencia a través de la misma, como se ilustra
simbólicamente en las figuras. Según esta mejora, dichos elementos
alargados 11A, 11B, 11C se pueden introducir desde el exterior en
la misma base y atornillar en un agujero roscado 30 (ver figura 4),
exactamente como en el caso de un perno común.
Aquellos versados en la materia pueden en este
punto apreciar fácilmente que, con esta mejora, prácticamente se
ofrece la posibilidad de modificar de manera adecuada las
características de funcionamiento -incluso las más importantes o
las básicas- del mismo resorte de gas sustituyendo de manera simple
y fácil el único elemento alargado, sin tener que retirar dicho
resorte de gas.
Otra mejora ventajosa también se puede obtener
fácilmente colocando y ajustando tal medio y modos de funcionamiento
de manera que se asegure que un único y mismo elemento alargado,
normalmente indicado con 11, pueda insertarse en dicho agujero 30 a
diferentes profundidades seleccionadas para bloquearlo de manera
liberable en posiciones seleccionadas cada vez según las
necesidades. Como puede apreciarse más fácilmente, esto permite que
las características de funcionamiento del resorte de gas según la
invención se puedan modificar de manera más fácil y rápida, incluso
dentro de una gran variedad, simplemente ajustando la profundidad de
inserción de dicho único y mismo elemento alargado.
Dicho medio para ajustar la profundidad de
inserción del elemento alargado está dentro de la capacidad de
aquellos versados en la materia, de manera que ya no se va a tratar
más en este contexto.
Esta última mejora es naturalmente compatible
con la posibilidad de sustituir dicho elemento alargado por otro
que tenga diferentes características; de este modo y, en última
instancia, con un único cuerpo de resorte de gas, es posible
proporcionar un amplio espectro de modos y patrones de
funcionamiento mediante operaciones simples y rápidas para ajustar
y/o sustituir el elemento alargado correspondiente.
Claims (10)
1. Resorte de gas, en concreto del tipo usado en
prensas para formar chapas, que comprende:
- una cubierta hueca (1), de preferencia
cilíndrica, con dos bases paralelas opuestas (20, 21), en las que
una primera base (21) está provista de un orificio (23),
- un pistón (2) adaptado para deslizarse por el
interior de dicha cubierta hueca, formando dicha primera base (21)
un elemento de soporte que impide que dicho pistón se salga de dicha
cubierta hueca,
- un vástago (4) asegurado de manera rígida por
uno de sus extremos en una parte central de dicho pistón y que
atraviesa dicho orificio (23) de dicha primera base (21),
- una primera cámara de volumen variable (6) y
una segunda cámara de volumen variable (7) provistas dentro de
dicho cilindro y separadas entre sí mediante dicho pistón,
- estando dicha primera cámara de volumen
variable (6) delimitada por una cara de dicho pistón y partes de la
superficie interna de dicha cubierta hueca (1) que no contiene dicho
vástago,
- un medio adaptado para permitir que circule un
caudal de gas ajustable de manera selectiva en ambas direcciones,
hacia y desde las dos cámara mencionadas,
- un elemento alargado (11, 11A, 11B, 11C)
dispuesto en la segunda base (20) de dicha cubierta hueca y que se
proyecta hacia dentro, hacia en interior de dicha primera cámara
(6),
- una abertura (10) provista para extenderse a
través del pistón (2) y adaptada para permitir que una parte de
dicho elemento alargado (11) se mueva y acomode en ella, y
- conductos (13) adaptados para permitir que
circule gas desde dicha abertura (10) al interior de dicha segunda
cámara (7), o viceversa,
caracterizado porque entre
la pared interna de dicha cubierta hueca (1) y la pared cilíndrica
externa de dicho pistón se proporciona una junta de estanqueidad
unidireccional orientada para impedir el paso de gas desde dicha
segunda cámara de volumen variable (7) al interior de dicha primera
cámara de volumen variable
(6).
2. Resorte de gas según la reivindicación 1,
caracterizado porque dicha junta de estanqueidad
unidireccional (19) está provista de un labio flexible (18) con
forma anular en cono truncado dispuesto con su base orientada hacia
dicha segunda cámara (7).
3. Resorte de gas según la reivindicación 1 ó
2, caracterizado porque dicho medio comprende igualmente una
cavidad (4A), dispuesta dentro de dicho vástago (4), adaptada para
permitir que una parte correspondiente de dicho elemento alargado
atraviese dicha abertura (10) para deslizarse y acomodarse en su
interior, estando dichos conductos provistos además entre dicha
cavidad (4A) y dicha segunda cámara.
4. Resorte de gas según la reivindicación 3,
caracterizado porque dicho elemento alargado tiene:
- una forma (11A) que asegura un sección
transversal constante con respecto a la pluralidad de planos que se
extienden de manera ortogonal en la dirección de desplazamiento de
dicho pistón, o
- una forma (11B) que tiene como característica
una única parte agrandada (15) en correspondencia con el extremo
de dicho elemento alargado orientado hacia dicho pistón, o
- una forma (11C) con una parte agrandada (15)
provista en el extremo de dicho elemento alargado orientado hacia
dicho pistón, y una segunda parte agrandada (17) provista en el
extremo opuesto de dicho elemento alargado situado al lado de dicha
segunda base (20), o
- una forma con una única parte agrandada (17)
provista en el extremo de dicho elemento alargado adyacente a dicha
segunda base (20).
5. Resorte de gas según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicha
abertura (10) provista en dicho pistón (2) comprende un
estrechamiento (10A) contiguo a dicha primera cámara (6).
6. Resorte de gas según la reivindicación 4 ó 5,
caracterizado porque el diámetro (D) de dicha parte agrandada
(15) es sólo un poco menor que el diámetro (D1) de dicho
estrechamiento (10A), y porque el diámetro (D) de la parte central
del cuerpo de dicho elemento alargado (11B, 11C) es
significativamente más pequeña que dicho diámetro (D1) de dicho
estrechamiento (10A).
7. Resorte de gas según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque durante una
parte de la carrera de compresión o de la carrera de vuelta del
mismo, dicho elemento alargado (11, 11A, 11B, 11C) se introduce de
manera selectiva en dicha abertura (10) y sale de la misma,
individualmente en las dos direcciones, en función de la posición
de dicho pistón con respecto a dicha cubierta hueca (1).
8. Resorte de gas según la reivindicación 2,
caracterizado porque en la superficie cilíndrica externa de
dicho pistón (2) se proporciona una ranura anular (16), y porque
dicha junta de estanqueidad unidireccional (19) está acomodada al
menos en parte en dicha ranura anular (16).
9. Resorte de gas según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en dicha
segunda base (20) se proporciona un agujero pasante (30) y porque
dicho elemento alargado (11, 11A, 11B, 11C) se aplica de manera
móvil desde el exterior en un acoplamiento mutuo, de preferencia de
tipo tornillo, es decir un acoplamiento mediante roscado con dicha
segunda base (20).
10. Resorte de gas según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicho
elemento alargado (11, 11A, 11B, 11C) está adaptado para poder ser
bloqueado de manera móvil en posiciones que pueden definirse de
manera selectiva con respecto a dicha base.
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